FR3021569A1

FR3021569A1 - METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING A THREE-DIMENSIONAL OBJECT BY POWDER SOLIDIFICATION

Info

Publication number: FR3021569A1
Application number: FR1454852A
Authority: FR
Inventors: Patrick Teulet
Original assignee: Phenix Systems
Current assignee: Phenix Systems
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2015-12-04

Abstract

Ce procédé comprend une étape de mise en couche au cours de laquelle de la poudre est mise sous forme d'une couche (C1, C2, C3), et une étape de solidification au cours de laquelle un faisceau d'un laser solidifie une partie de la couche préparée à l'issue de l'étape de mise en couche, cette partie solidifiée correspondant à une section bidimensionnelle de l'objet à fabriquer (1), balayée par le faisceau du laser, le procédé prévoyant que l'étape de mise en couche puis l'étape de solidification sont répétées l'une après l'autre, en superposant les couches de poudre, jusqu'à obtenir l'objet qui est constitué des parties de couches solidifiées. Afin de renforcer la fiabilité de ce procédé, sa capacité à fabriquer des objets ayant des géométries complexes et la qualité des objets fabriqués, le procédé comprend en outre au moins une étape de correction de défaut, au cours de laquelle un outil de rectification (20) corrige au moins un, voire chaque, défaut (D) de la partie de couche solidifiée obtenue à l'issue d'au moins une des étapes de solidification répétées.This method comprises a layering step during which powder is formed into a layer (C1, C2, C3), and a solidification step during which a beam of a laser solidifies a part. of the layer prepared at the end of the layering step, this solidified part corresponding to a two-dimensional section of the object to be manufactured (1), scanned by the laser beam, the method providing that the step of layering and then the solidification step are repeated one after the other, by superimposing the layers of powder, until the object which consists of the parts of solidified layers. In order to enhance the reliability of this method, its ability to manufacture objects having complex geometries and the quality of the objects manufactured, the method further comprises at least one fault correction step, in which a grinding tool (20) is provided. ) corrects at least one, or even each, defect (D) of the solidified layer portion obtained at the end of at least one of the repeated solidification steps.

Description

1 PROCEDE ET DISPOSITIF DE FABRICATION D'UN OBJET TRIDIMENSIONNEL PAR SOLIDIFICATION DE POUDRE La présente invention concerne un procédé et un dispositif de fabrication d'un objet tridimensionnel par solidification de poudre. Dans le domaine de la fabrication d'objets tridimensionnels, il est connu de réaliser de tels objets par solidification, à l'aide d'un laser, de couches de poudre successivement superposées : une matière pulvérulente, le cas échéant mélangeant plusieurs poudres et désignée simplement par la suite comme de la poudre, est mise en couche, typiquement par étalage et compaction, puis est balayée par le faisceau du laser pour être solidifiée, par frittage et/ou fusion, avant d'être recouverte par une nouvelle couche de poudre qui est à son tour solidifiée sous l'effet d'un nouveau balayage du laser et ainsi de suite, jusqu'à obtenir l'objet complet. Ce type de fabrication permet d'augmenter le nombre de fonctions dans un seul et même objet tridimensionnel, via un accroissement de la complexité des formes de l'objet, de ses surfaces, de ses volumes, de la finesse de ses détails, de ses dimensions, de la nature physico-chimique de ses matériaux, etc. Les perspectives auxquelles ouvre ce procédé de fabrication additive couche par couche repoussent constamment les limites du possible en termes de capacité de fabrication, génèrent une amélioration de la créativité, et augmentent les enjeux technologiques et les enjeux économiques du point de vue des coûts et délais de fabrication et de la fréquence de renouvellement des designs. Ceci étant, une des faiblesses de ce type de procédé de fabrication réside dans son originalité, qui consiste à solidifier successivement des parties respectives de couches de poudre, qui correspondent respectivement à des sections géométriques de l'objet tridimensionnel à fabriquer. En effet, un objet tridimensionnel à fabriquer est connu à l'avance par sa définition numérique : cette définition numérique est traitée à l'aide d'algorithmes connus, qui découpent en tranches la définition volumique de l'objet tridimensionnel, ce découpage en tranches donnant lieu au calcul d'un ensemble de sections géométriques de l'objet à fabriquer. Lors de la mise en oeuvre du procédé de fabrication, on agit par ajout de matière de manière itérative, dans le sens où on additionne les unes sur les autres des parties solidifiées de couches de poudre correspondant respectivement aux sections géométriques précitées, selon le résultat du calcul de ces sections préalablement établi. Selon ce principe, on comprend qu'il existe des combinaisons de sections successives qui peuvent amener des difficultés lors de la fabrication : en effet, certains types de sections à réaliser par solidification d'une partie de chaque couche de poudre, tels que des grandes sections, valant plusieurs dizaines de 3021569 2 milliers de millimètres carrés, ou des sections de faible largeur, valant typiquement quelques centaines de micromètres, ou bien tels que des sections en surplomb sur les sections précédentes, c'est-à-dire correspondant à des formes en contre-dépouilles, peuvent induire des déformations de la géométrie de l'objet tridimensionnel en cours de 5 fabrication. En pratique, ces déformations, qui se traduisent par des surépaisseurs dans la partie de couche solidifiée de l'objet en cours de fabrication, peuvent être la conséquence d'accumulations de contraintes résiduelles en lien direct avec les spécificités géométriques de l'objet en cours de fabrication. Par ailleurs, de telles surépaisseurs peuvent aussi être générées par des phénomènes externes à la géométrie 10 de l'objet à fabriquer, comme par exemple la nature physico-chimique de la poudre, notamment sa composition chimique, sa granulométrie et sa granularité. Des surépaisseurs peuvent aussi être induites par une dérive potentielle du fonctionnement du dispositif de fabrication, comme par exemple une variation temporaire des caractéristiques du faisceau laser, une variation de la densité d'énergie au point 15 d'interaction entre le faisceau laser et la poudre, une variation des caractéristiques de la couche de poudre préalablement fabriquée à sa solidification par laser, liées à sa compacité ou son homogénéité, ces diverses variations étant elles-mêmes la conséquence soit d'une défaillance temporaire ou définitive d'une fonction du dispositif de fabrication, soit une conséquence indirecte des spécificités géométriques de l'objet en 20 cours de fabrication. Plus globalement, la conséquence des phénomènes mentionnés ci- dessus est le surplus ou le manque de poudre dans la partie de couche de poudre, qui vient d'être solidifiée. Bien que certaines situations soient potentiellement prévisibles, il est difficile de prévoir tous les cas géométriques spécifiques, étant donné le potentiel de ce type de procédé de fabrication à permettre l'obtention d'objets tridimensionnels de plus 25 en plus complexes. Le but de la présente invention est d'améliorer le procédé de fabrication du type défini ci-dessus, en renforçant sa fiabilité, sa capacité à fabriquer des objets présentant des géométries complexes et la qualité des objets fabriqués. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un objet 30 tridimensionnel par solidification de poudre, procédé comprenant : - une étape de mise en couche au cours de laquelle de la poudre est mise sous forme d'une couche, et - une étape de solidification au cours de laquelle un faisceau d'un laser solidifie une partie de la couche de poudre préparée à l'issue de l'étape de mise en couche, cette 35 partie solidifiée correspondant à une section bidimensionnelle de l'objet à fabriquer, balayée par le faisceau du laser, 3021569 3 procédé dans lequel l'étape de mise en couche puis l'étape de solidification sont répétées l'une après l'autre, en superposant les couches de poudre, jusqu'à obtenir l'objet qui est constitué des parties de couches solidifiées, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre au moins une étape de correction de 5 défaut, au cours de laquelle un outil de rectification corrige au moins un, voire chaque, défaut de la partie de couche solidifiée obtenue à l'issue d'au moins une des étapes de solidification répétées. L'idée à la base de l'invention est de chercher à assurer la fabrication complète d'objets tridimensionnels malgré le risque que, au cours de la fabrication d'un tel objet, 10 apparaisse un défaut dans la partie solidifiée d'une des couches de poudre superposées. Il faut bien comprendre que, comme le procédé considéré ici est un procédé de fabrication itératif par ajout de matière, qui est intrinsèquement à l'origine potentielle d'un tel défaut, ce défaut, à lui seul, ne remet pas en cause la conformité locale de l'objet en cours de fabrication, dans le sens où, à l'origine, ce défaut est négligeable. Par contre, si 15 le défaut n'est pas traité dès son origine, il risque soit d'aboutir à la fabrication d'un objet final non conforme, soit, plus fréquemment, d'induire un arrêt de la fabrication, c'est-à-dire que la fabrication en cours n'ira pas à son terme, en raison d'un « effet boule de neige » : les conséquences du défaut sur les couches réalisées par-dessus celle présentant le défaut s'amplifient au fur et à mesure que le procédé de fabrication progresse. Selon 20 l'invention, ce défaut est corrigé juste après son apparition, grâce à un outil de rectification, agissant, en particulier par enlèvement de matière, notamment par abrasion, sur la partie solidifiée de la couche venant d'être réalisée, de manière à resurfacer cette partie solidifiée. Ainsi, grâce à l'invention, une fois que la correction est faite par l'outil de rectification, la partie solidifiée, ainsi rectifiée, de la couche de poudre, présente des 25 caractéristiques conformes à celles correspondant à la fabrication, sans défaut, de l'objet en cours de fabrication : l'étape de correction de défaut, mise en oeuvre conformément à l'invention, correspond ainsi, en quelque sorte, à une calibration de la partie solidifiée de la couche de poudre, obtenue à l'issue de chaque itération de la succession des étapes de mise en couche et de solidification.The present invention relates to a method and a device for manufacturing a three-dimensional object by solidification of powder. BACKGROUND OF THE INVENTION In the field of the manufacture of three-dimensional objects, it is known to produce such objects by solidification, with the aid of a laser, of successively superimposed layers of powder: a pulverulent material, where appropriate mixing several powders and designated simply afterwards as powder, is layered, typically by display and compaction, then is scanned by the laser beam to be solidified, by sintering and / or melting, before being covered by a new layer of powder which in turn is solidified under the effect of a new scan of the laser and so on, until the complete object is obtained. This type of manufacturing makes it possible to increase the number of functions in one and the same three-dimensional object, via an increase in the complexity of the object's shapes, its surfaces, its volumes, the fineness of its details, its dimensions, the physico-chemical nature of its materials, etc. The prospects for this layer-by-layer additive manufacturing process are constantly pushing the limits of what is possible in terms of manufacturing capacity, generating an increase in creativity, and increasing the technological and economic stakes in terms of costs and deadlines. manufacture and frequency of renewal of designs. This being so, one of the weaknesses of this type of manufacturing process lies in its originality, which consists in successively solidifying respective portions of powder layers, which respectively correspond to geometric sections of the three-dimensional object to be manufactured. Indeed, a three-dimensional object to manufacture is known in advance by its numerical definition: this numerical definition is processed using known algorithms, which slice the volume definition of the three-dimensional object, this slicing giving rise to the calculation of a set of geometric sections of the object to be manufactured. During the implementation of the manufacturing process, it acts by addition of material iteratively, in the sense that the solidified portions of powder layers corresponding respectively to the aforementioned geometric sections are added to each other, depending on the result of calculation of these sections previously established. According to this principle, it is understood that there are combinations of successive sections that can lead to difficulties during manufacture: in fact, certain types of sections to be made by solidification of a portion of each layer of powder, such as large sections, worth several tens of thousands of square millimeters, or sections of small width, typically worth a few hundred micrometers, or such as sections overhanging the previous sections, that is to say corresponding to undercuts, can induce deformations of the geometry of the three-dimensional object being manufactured. In practice, these deformations, which result in extra thicknesses in the solidified layer portion of the object being manufactured, may be the consequence of accumulations of residual stresses directly related to the geometrical specificities of the object in progress. Manufacturing. Moreover, such extra thicknesses can also be generated by phenomena external to the geometry of the object to be manufactured, such as, for example, the physico-chemical nature of the powder, in particular its chemical composition, particle size and granularity. Additional thicknesses may also be induced by a potential drift in the operation of the manufacturing device, such as, for example, a temporary variation of the characteristics of the laser beam, a variation of the energy density at the point of interaction between the laser beam and the powder. , a variation of the characteristics of the powder layer previously manufactured at its laser solidification, related to its compactness or homogeneity, these various variations being themselves the consequence either of a temporary or permanent failure of a function of the device of manufacturing, an indirect consequence of the geometrical specificities of the object being manufactured. More generally, the consequence of the phenomena mentioned above is the surplus or lack of powder in the portion of the powder layer, which has just solidified. Although some situations are potentially predictable, it is difficult to predict all specific geometrical cases, given the potential of this type of manufacturing process to allow for increasingly complex three-dimensional objects. The object of the present invention is to improve the manufacturing process of the type defined above, by reinforcing its reliability, its ability to manufacture objects with complex geometries and the quality of the objects manufactured. To this end, the subject of the invention is a process for manufacturing a three-dimensional object by powder solidification, which method comprises: a layering step during which powder is formed into a layer; and a solidification step in which a beam of a laser solidifies a portion of the layer of powder prepared at the end of the layering step, this solidified portion corresponding to a two-dimensional section of the object to be produced, scanned by the laser beam, in which the layering step and then the solidification step are repeated one after the other, by superimposing the layers of powder, until to obtain the object which consists of the parts of solidified layers, characterized in that the method further comprises at least one fault correction step, during which a grinding tool corrects at least one or even each defect of e the solidified layer portion obtained at the end of at least one of the repeated solidification steps. The idea underlying the invention is to seek to ensure the complete manufacture of three-dimensional objects despite the risk that, during the manufacture of such an object, 10 appears a defect in the solidified portion of one of the layers of powder superimposed. It must be understood that, since the process considered here is an iterative manufacturing process by addition of material, which is intrinsically at the potential origin of such a defect, this defect alone does not call into question the conformity of the object being manufactured, in the sense that, initially, this defect is negligible. On the other hand, if the defect is not treated from its origin, it risks either leading to the manufacture of a non-compliant end-item, or, more frequently, inducing a stoppage in the manufacturing process. to say that the manufacturing in progress will not go to an end, because of a "snowball effect": the consequences of the defect on the layers made on top of that with the defect are amplified as as the manufacturing process progresses. According to the invention, this defect is corrected just after its appearance, thanks to a grinding tool, acting, in particular by removal of material, in particular by abrasion, on the solidified part of the layer which has just been produced, to resurface this solidified part. Thus, thanks to the invention, once the correction is made by the grinding tool, the solidified part, thus rectified, of the powder layer has characteristics corresponding to those corresponding to the manufacturing, without defects, of the object being manufactured: the defect correction step, implemented in accordance with the invention, thus corresponds, in a way, to a calibration of the solidified part of the powder layer, obtained at after each iteration of the succession of layering and solidification steps.

30 On notera que l'invention est applicable quelle que soit la cause d'apparition du défaut, notamment parmi celles évoquées dans la partie introductive de ce document : plus globalement, comme expliqué plus en détail par la suite, l'invention traite aussi bien le cas de défauts prévisibles à l'avance, moyennant une identification préalable des couches prédisposées à l'apparition d'un défaut, que le cas de défauts imprévisibles, 35 moyennant une détection in situ des défauts dès leur apparition, avantageusement intégrée aux moyens de mise en couche de la poudre.Note that the invention is applicable regardless of the cause of appearance of the defect, in particular among those mentioned in the introductory part of this document: more generally, as explained in more detail later, the invention deals with as well the case of foreseeable faults in advance, by prior identification of the layers predisposed to the appearance of a defect, as the case of unforeseeable defects, 35 by means of an in situ detection of defects as soon as they appear, advantageously integrated with the means of layering of the powder.

3021569 4 L'invention a également pour objet un dispositif de fabrication d'un objet tridimensionnel par solidification de poudre, comprenant : - des moyens de mise en couche adaptés pour mettre de la poudre sous forme de couches de poudre superposées, et 5 - un laser émettant un faisceau, qui est dirigé vers chaque couche de poudre mise en forme par les moyens de mise en couche et qui est adapté pour solidifier une partie de chaque couche de poudre, correspondant à une section bidimensionnelle de l'objet à fabriquer, balayée par le faisceau, caractérisé en ce que le dispositif comprend en outre un outil de rectification adapté pour 10 corriger au moins un, voire chaque, défaut de la partie solidifiée des couches de poudre. Ce dispositif permet de mettre en oeuvre le procédé de fabrication tel que défini plus haut. Suivant des caractéristiques additionnelles avantageuses du procédé et/ou du dispositif conformes à l'invention, prises isolément ou selon toutes les combinaisons 15 techniquement possibles : - au cours de l'étape de correction de défaut, l'outil de rectification est appliqué sur la surface supérieure de la partie de couche solidifiée et y corrige le ou chaque défaut par enlèvement de matière, notamment par abrasion ; - au cours d'au moins une, voire de chacune, des étapes de mise en couche, on 20 contrôle la partie de couche solidifiée, obtenue à l'issue de l'étape de solidification qui a précédé l'étape de mise en couche en cours, pour y détecter un défaut, et, en cas de détection d'un défaut, on interrompt l'étape de mise en couche en cours puis on met en oeuvre l'étape de correction de défaut pour corriger le défaut détecté, puis on met en oeuvre une nouvelle fois l'étape de mise en couche ; 25 - pour mettre en oeuvre chaque étape de mise en couche, on utilise un rouleau, qui est entraîné simultanément en rotation sur lui-même autour d'un axe central du rouleau et en translation perpendiculairement à cet axe de manière à étaler la poudre à mettre en couche, et dont on mesure au moins un paramètre du comportement cinématique de manière à détecter le défaut par observation d'une variation de ce 30 paramètre ; - le procédé comprend en outre une étape préparatoire, qui est mise en oeuvre avant les autres étapes du procédé et au cours de laquelle on détermine un ensemble de sections superposées numérisées à partir d'une définition numérique de l'objet à fabriquer, qui correspondent aux parties de couche solidifiées à successivement obtenir 35 lors de la répétition des étapes de mise en couche et de solidification, 3021569 5 - au cours de l'étape préparatoire, on identifie, parmi l'ensemble des sections, au moins une section dite à risque, prédisposée à ce qu'au moins un défaut apparaisse dans la partie de couche solidifiées correspondant à cette section à risque, - après l'étape de solidification à l'issue de laquelle la partie de couche solidifiée 5 correspond à la ou chaque section à risque, l'étape de correction est mise en oeuvre ; - au cours de chaque étape de mise en couche, on déplace un piston de support de la poudre mise en couche, - au cours de l'étape de correction, le piston est déplacé de manière coordonnée à l'actionnement de l'outil de rectification ; 10 - l'outil de rectification est adapté pour corriger le ou les défauts par enlèvement de matière, notamment par abrasion ; - l'outil de rectification est une fraise ou une meule ; - l'outil de rectification et un rouleau d'étalement de poudre appartenant aux moyens de mise en couche sont commandés par des moyens communs d'actionnement 15 sélectif de l'outil de rectification et du rouleau d'étalement de poudre. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels les figures 1 à 12 sont des sections schématiques d'un dispositif de fabrication, conforme à l'invention, utilisé pour mettre en oeuvre un procédé de fabrication conforme à l'invention, 20 ces figures 1 à 12 illustrant respectivement des opérations successives de ce procédé. Sur les figures 1 à 12 est représenté un dispositif 10 permettant de fabriquer, à partir d'une poudre P, un objet tridimensionnel 1 constitué de couches de poudre solidifiées par frittage et/ou fusion. Le dispositif 10 comporte un puits 12 qui est considéré fixe par rapport au reste du 25 dispositif : ce puits 12 définit ainsi un repère tridimensionnel incluant un axe X-X horizontal, un axe Y-Y, à la fois horizontal et perpendiculaire à l'axe X-X, et un axe Z-Z à la fois vertical et perpendiculaire aux axes X-X et Y-Y. Les axes X-X et Z-Z appartiennent au plan de coupe des figures 1 à 12, tandis que l'axe Y-Y s'étend à la perpendiculaire de ce plan de coupe.The invention also relates to a device for manufacturing a three-dimensional object by powder solidification, comprising: - layering means adapted to put the powder in the form of superimposed powder layers, and 5 - a beam emitting laser, which is directed to each layer of powder shaped by the layering means and which is adapted to solidify a portion of each layer of powder, corresponding to a two-dimensional section of the object to be manufactured, scanned by the beam, characterized in that the device further comprises a grinding tool adapted to correct at least one or even each defect of the solidified portion of the powder layers. This device makes it possible to implement the manufacturing method as defined above. According to advantageous additional features of the method and / or the device according to the invention, taken in isolation or in any technically possible combination: - during the defect correction step, the grinding tool is applied to the upper surface of the solidified layer portion and corrects the or each defect by removal of material, including abrasion; in the course of at least one, or even each, of the layering steps, the solidified layer portion obtained after the solidification step which preceded the layering step is controlled; current, for detecting a fault, and, in case of detection of a fault, the current lapping step is interrupted and then the fault correction step is performed to correct the detected fault, then the layering step is used again; To implement each layering step, a roller is used, which is simultaneously rotated on itself about a central axis of the roller and in translation perpendicular to this axis so as to spread the powder to layer, and of which at least one parameter of the kinematic behavior is measured so as to detect the fault by observing a variation of this parameter; the method further comprises a preparatory step, which is carried out before the other steps of the method and in the course of which a set of digitized superimposed sections is determined from a numerical definition of the object to be manufactured, which correspond to at the solidified layer portions to successively obtain during the repetition of the layering and solidification steps, in the course of the preparatory step, at least one section referred to at least one of the plurality of sections is identified; risk, predisposed that at least one defect appears in the solidified layer portion corresponding to this risk section, - after the solidification step at the end of which the solidified layer portion 5 corresponds to the or each section at risk, the correction step is implemented; during each lay-up step, a support piston of the layered powder is moved, during the correction step, the piston is moved in a coordinated manner to the actuation of the setting tool; rectification; The grinding tool is adapted to correct the flaw or defects by removal of material, in particular by abrasion; the grinding tool is a cutter or a grinding wheel; the grinding tool and a powder spreading roller belonging to the layering means are controlled by common means for selectively actuating the grinding tool and the powder spreading roller. The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and with reference to the drawings in which FIGS. 1 to 12 are schematic sections of a manufacturing device, in accordance with FIG. the invention, used to implement a manufacturing method according to the invention, these Figures 1 to 12 respectively illustrating successive operations of this method. FIGS. 1 to 12 show a device 10 making it possible to manufacture, from a powder P, a three-dimensional object consisting of layers of solidified powder by sintering and / or melting. The device 10 comprises a well 12 which is considered fixed relative to the remainder of the device: this well 12 thus defines a three-dimensional coordinate system including a horizontal axis XX, an axis YY, both horizontal and perpendicular to the axis XX, and a ZZ axis both vertical and perpendicular to the axes XX and YY. The X-X and Z-Z axes belong to the section plane of FIGS. 1 to 12, while the Y-Y axis extends perpendicular to this section plane.

30 Le dispositif 10 comprend un piston 14, qui est déplaçable, dans les deux sens, suivant un axe vertical Z14, parallèle à l'axe Z-Z, et ce de manière ajustée à l'intérieur du puits 12. Le piston 14 forme ainsi un support pour la poudre P, bordé, autour de l'axe Z14, par le puits 12. Le dispositif 10 comprend en outre un rouleau 16 qui est déplaçable par rapport au 35 puits 12, à la fois, en rotation sur lui-même, dans les deux sens, autour de son axe central Y16 qui est parallèle à l'axe Y-Y, et en translation horizontale, dans les deux sens, dans 3021569 6 une direction parallèle à l'axe X-X. Comme expliqué par la suite, le rouleau 16 permet d'étaler et de compacter la poudre P sur le piston 14. En pratique, de manière connue en soi, les déplacements du rouleau 16 sont commandés par des moyens d'entraînement ad hoc du dispositif 10, qui ne sont pas représentés sur les figures et dont la forme de 5 réalisation n'est pas limitative de l'invention. Le dispositif 10 comprend par ailleurs un laser 18, qui, pour des raisons de visibilité, n'est représenté que sur la figure 5, et qui est conçu pour émettre un faisceau 19 à l'aplomb vertical du piston 14 afin de balayer en partie la poudre P supportée par ce piston. Par le biais d'aménagements connus en soi, le faisceau 19 du laser 18 est 10 déplaçable, par rapport au puits 12, suivant une trajectoire de balayage contrôlée. Le dispositif 10 comporte en outre un outil 20 permettant de rectifier de la poudre P ayant été préalablement solidarisée par le laser 18. Pour des raisons de visibilité, cet outil 20 n'est représenté que sur les figures 6 à 12, ainsi qu'uniquement en pointillés sur la figure 1. L'outil 20 agit par contact direct avec la poudre solidifiée à rectifier, typiquement 15 par enlèvement de matières, notamment par abrasion. A titre d'exemple préférentiel non limitatif, l'outil de rectification 20 est une fraise, une meule ou, plus généralement un outil abrasif et/ou coupant. Comme expliqué plus en détail par la suite, l'outil 20 est déplaçable, par rapport au puits 12, de manière à agir par interférence mécanique avec de la poudre solidifiée, 20 reposant sur le piston 14. Dans l'exemple de réalisation considéré ici, l'outil 20 est ainsi déplaçable, à la fois, en rotation sur lui-même autour de son axe central Y20 qui est parallèle à l'axe Y-Y, en translation horizontale, dans les deux sens, dans une direction parallèle à l'axe X-X, et en translation verticale, dans les deux sens, suivant une direction parallèle à l'axe Z-Z. En pratique, les déplacements de l'outil de rectification 20 sont 25 commandés par des moyens d'entraînement ad hoc du dispositif 10, qui ne sont pas représentés sur les figures et dont la forme de réalisation n'est pas limitative de l'invention. Ceci étant, suivant un mode de réalisation préférentiel, qui est considéré ici, les moyens d'entraînement du rouleau 16 et les moyens d'entraînement de l'outil 20 peuvent, 30 au moins pour partie, être partagés, ce qui, entre autres, en facilite l'intégration au sein du dispositif 10, étant entendu que les actionnements respectifs du rouleau 16 et de l'outil 20 sont sélectifs, c'est-à-dire peuvent être réalisés indépendamment l'un de l'autre : autrement dit, le rouleau 16 et l'outil 20 sont préférentiellement commandés par des moyens communs d'actionnement sélectif de ce rouleau et de cet outil.The device 10 comprises a piston 14, which is movable, in both directions, along a vertical axis Z14, parallel to the axis ZZ, and in a manner fitted inside the well 12. The piston 14 thus forms a support for the powder P, bordered around the axis Z14, by the well 12. The device 10 further comprises a roller 16 which is displaceable relative to the well 12, both in rotation on itself, in both directions, about its central axis Y16 which is parallel to the axis YY, and in horizontal translation, in both directions, in a direction parallel to the axis XX. As explained below, the roller 16 is used to spread and compact the powder P on the piston 14. In practice, in a manner known per se, the movements of the roller 16 are controlled by means of ad hoc drive device 10, which are not shown in the figures and whose embodiment is not limiting of the invention. The device 10 furthermore comprises a laser 18, which, for reasons of visibility, is only shown in FIG. 5, and which is designed to emit a beam 19 vertically above the piston 14 in order to partially sweep. the powder P supported by this piston. By means of arrangements known per se, the beam 19 of the laser 18 is displaceable, relative to the well 12, along a controlled scanning path. The device 10 further comprises a tool 20 for grinding P powder which has previously been secured by the laser 18. For reasons of visibility, this tool 20 is shown only in Figures 6 to 12, and only The tool 20 acts by direct contact with the solidified powder to be grinded, typically by removal of material, especially by abrasion. As a preferred non-limiting example, the grinding tool 20 is a milling cutter, a grinding wheel or, more generally, an abrasive and / or cutting tool. As explained in more detail later, the tool 20 is displaceable, relative to the well 12, so as to act by mechanical interference with the solidified powder, resting on the piston 14. In the embodiment considered here , the tool 20 is thus movable, both in rotation about itself around its central axis Y20 which is parallel to the axis YY, in horizontal translation, in both directions, in a direction parallel to the axis XX, and in vertical translation, in both directions, in a direction parallel to the axis ZZ. In practice, the movements of the grinding tool 20 are controlled by ad hoc drive means of the device 10, which are not shown in the figures and whose embodiment is not limiting of the invention. . That being so, according to a preferred embodiment, which is considered here, the drive means of the roller 16 and the drive means of the tool 20 may, at least partly, be shared, which among other things facilitates integration within the device 10, it being understood that the respective actuations of the roller 16 and the tool 20 are selective, that is to say can be achieved independently of one another: otherwise said, the roller 16 and the tool 20 are preferably controlled by common means for selective actuation of this roller and this tool.

35 D'autres caractéristiques du dispositif 10 apparaîtront ci-après, dans le cadre de la description d'une utilisation de ce dispositif pour fabriquer l'objet tridimensionnel 1 à partir 3021569 7 de la poudre P. Cette utilisation est décomposée en douze temps successifs, correspondant respectivement aux figures 1 à 12. Sur la figure 1, le dispositif 10 est considéré alors que l'objet 1 a déjà commencé d'être fabriqué, moyennant la superposition de deux couches de poudre Cl et C2, la 5 couche de poudre Cl recouvrant la face supérieure du piston 14 tandis que la couche de poudre C2 recouvre la couche de poudre C1. Chacune des couches de poudre Cl et C2 inclut une partie solidifiée Cl .S, C2.S, qui, dans la couche C1, C2, forme une partie constitutive de l'objet 1 en cours de fabrication. Autrement dit, à l'instant de fabrication montré à la figure 1, l'objet 1, en cours de fabrication, est constitué des parties solidifiées 10 Cl .S et C2.S des couches de poudre Cl et C2. En vue de réaliser, comme montré à la figure 5, une troisième couche de poudre C3 dont une partie sera solidifiée, le piston 14 est translaté vers le bas suivant son axe Z14 depuis sa position de la figure 1 jusqu'à sa position de la figure 2, comme indiqué par la flèche Fl sur la figure 1, tandis que de la poudre supplémentaire est rapportée dans le 15 puits 12, en recouvrant la couche C2. Comme montré sur les figures 1, 2 et 3, cette poudre est étalée sur toute la couche de poudre C2, à l'intérieur du puits 12, par le rouleau 16. A cet effet, de manière connue en soi, le rouleau 16 est entraîné : - en translation horizontale dans la direction de l'axe X-X, comme indiqué par la flèche F2 sur les figures 1 à 3, l'axe Y16 du rouleau étant ainsi translaté horizontalement 20 d'une extrémité axiale, selon l'axe X-X, du puits 12 à son extrémité axiale opposée, en l'occurrence de l'extrémité gauche à l'extrémité droite du puits 12 sur les figures, et - en rotation sur lui-même autour de son axe Y16 de manière contrarotative, c'est-à-dire en sens opposé à celui de son roulement sur la poudre disposée à l'avant du rouleau 16 dans le sens de sa translation F2, comme indiqué par la flèche F3 sur les 25 figures 1 à 3. De cette façon, le contact provoqué par la surface extérieure du rouleau 16 sur la poudre P située à l'avant du rouleau 16 dans le sens de sa translation F2, s'oppose au déplacement du rouleau selon la translation F2, ce qui améliore l'étalage de la poudre, en une couche d'épaisseur maîtrisée. En pratique, on comprend que les moyens 30 d'entraînement du rouleau 16 sont conçus pour appliquer à ce dernier un effort rectiligne dans la direction de l'axe X-X et un couple autour de l'axe Y16, qui sont asservis l'un à l'autre de manière préétablie pour commander avec précision l'étalement de la poudre, en fonction, entre autres, de la nature de l'objet 1 à fabriquer, de la finesse voulue pour les détails de cet objet, de la nature physicochimique de la poudre, etc.Other features of the device 10 will appear below, in the context of the description of a use of this device to manufacture the three-dimensional object 1 from the powder P. This use is broken down into twelve successive times , corresponding respectively to Figures 1 to 12. In Figure 1, the device 10 is considered while the object 1 has already begun to be manufactured by means of the superposition of two layers of powder C1 and C2, the 5 layer of powder C1 covering the upper face of the piston 14 while the powder layer C2 covers the powder layer C1. Each of the layers of powder C1 and C2 includes a solidified portion C1S, C2.S, which in the layer C1, C2 forms a constituent part of the object 1 during manufacture. In other words, at the time of manufacture shown in FIG. 1, the object 1, during manufacture, consists of the solidified portions C1 .S and C2.S of the powder layers C1 and C2. In order to produce, as shown in FIG. 5, a third layer of powder C3, a part of which will be solidified, the piston 14 is translated downwards along its axis Z14 from its position in FIG. 1 to its position of the Figure 2, as indicated by the arrow F1 in Figure 1, while additional powder is reported in the well 12, covering the layer C2. As shown in Figures 1, 2 and 3, this powder is spread over the entire powder layer C2, inside the well 12, by the roller 16. For this purpose, in a manner known per se, the roller 16 is driven: - in horizontal translation in the direction of the axis XX, as indicated by the arrow F2 in Figures 1 to 3, the axis Y16 of the roll being translated horizontally 20 of an axial end, along the axis XX , from the well 12 at its opposite axial end, in this case from the left end to the right end of the well 12 in the figures, and - in rotation on itself about its axis Y16 in a contra-rotating manner, that is to say in the opposite direction to that of its rolling on the powder disposed at the front of the roll 16 in the direction of its translation F2, as indicated by the arrow F3 in FIGS. 1 to 3. In this way, the contact caused by the outer surface of the roll 16 on the powder P located at the front of the roll 16 in the direction of its translation F2, opposes the displacement of the roller according to the translation F2, which improves the display of the powder, in a layer of controlled thickness. In practice, it will be understood that the means 30 for driving the roll 16 are designed to apply to the latter a rectilinear force in the direction of the axis XX and a torque around the axis Y16, which are slaved to the other in a pre-established way to precisely control the spreading of the powder, depending, among other things, on the nature of the object 1 to be manufactured, the desired finesse for the details of this object, the physicochemical nature of the powder, etc.

35 Une fois que le rouleau 16 a étalé de la poudre P sur toute l'étendue axiale, selon l'axe X-X, du piston 14 à l'intérieur du puits 12 et que le rouleau 16 occupe donc la 3021569 8 position translatée de la figure 3, le piston 14 est translaté vers le haut selon son axe Z14, comme indiqué par la flèche F4 sur la figure 4, de manière à rendre saillante, vis-à-vis du bord supérieur du puits 12, une partie de la couche de poudre qui vient d'être étalée par le rouleau 16. Puis, comme représenté sur la figure 4, le rouleau 16 est entraîné, à la fois, 5 en translation horizontale selon l'axe X-X, depuis l'extrémité axiale du puits 12, qu'il occupe à l'issue de l'étalement de la poudre, autrement dit depuis sa position translatée de la figure 3, jusqu'à l'extrémité axiale opposée du puits 12, autrement dit jusqu'à sa position initiale de la figure 1, comme indiqué par la flèche F5 sur les figures 4 et 5, et en rotation sur lui-même autour de son axe Y16 de manière contrarotative, comme indiqué 10 par la flèche F6 sur les figures 4 et 5. De cette façon, le rouleau 16 compacte la couche de poudre venant d'être étalée, en en réduisant l'épaisseur, selon l'axe Z-Z, à une valeur prédéterminée : à l'issue de cette opération de compactage, la poudre, étalée et compactée, recouvrant la couche de poudre C2, forme la couche de poudre C3. Comme représenté sur la figure 5, le laser 18 est ensuite actionné de manière que 15 son faisceau 19 balaye en partie la couche de poudre C3, en solidifiant, par frittage et/ou fusion, une partie C3.S de cette couche de poudre C3, comme indiqué par la flèche F7 sur la figure 5. Cette partie de couche solidifiée C3.S est prévue, moyennant une définition appropriée de la trajectoire du faisceau 19 de laser 18, pour correspondre à une section bidimensionnelle de l'objet à fabriquer 1 : autrement dit, de manière connue en 20 soi, le faisceau 19 du laser 18 frappe progressivement une partie de la surface supérieure de la couche de poudre C3, cette partie de surface constituant une section de l'objet à fabriquer, calculée à l'avance, dans le sens où, préalablement à la réalisation de la première couche de poudre C1, un ensemble de sections superposées numérisées est déterminé à partir d'une définition numérique de l'objet à fabriquer, ces sections 25 superposées correspondant aux parties de couches solidifiées à successivement obtenir par balayage, par le faisceau laser, de poudre P mise en couche. Ainsi, on comprend que, antérieurement à l'instant de fabrication montré à la figure 1, de la poudre P a été mise en couche sur la face supérieure du piston 14, par étalement puis compactage à l'aide du rouleau 16 et du piston 14, puis la couche de poudre Cl ainsi obtenue a été partiellement 30 balayée par le faisceau 19 du laser 18 de manière à en solidifier la partie Cl .S pour correspondre à la première des sections préétablies de l'objet à fabriquer 1, puis de la poudre P a été mise en couche sur la couche de poudre C1, par étalement puis compaction à l'aide du rouleau 16 et du piston 14, puis la couche de poudre ainsi obtenue C2 a été partiellement balayée par le faisceau laser de manière à en solidifier la partie 35 C2.S pour correspondre à la seconde section de l'objet à fabriquer 1.Once the roller 16 has spread powder P over the entire axial extent, along the axis XX, of the piston 14 inside the well 12 and the roller 16 thus occupies the translated position of the piston. 3, the piston 14 is translated upwards along its axis Z14, as indicated by the arrow F4 in FIG. 4, so as to protrude, with respect to the upper edge of the well 12, part of the layer of powder which has just been spread by the roller 16. Then, as represented in FIG. 4, the roller 16 is driven, at the same time, in horizontal translation along the axis XX, from the axial end of the well 12 , that it occupies at the end of the spreading of the powder, in other words from its translated position of FIG. 3, to the opposite axial end of the well 12, in other words to its initial position of the FIG. 1, as indicated by the arrow F5 in FIGS. 4 and 5, and in rotation about itself around its axis Y16 of contrarotatively, as indicated by the arrow F6 in FIGS. 4 and 5. In this way, the roller 16 compacts the layer of powder that has just been spread, by reducing the thickness, along the axis ZZ, to a predetermined value: at the end of this compacting operation, the powder, spread and compacted, covering the powder layer C2, forms the powder layer C3. As shown in FIG. 5, the laser 18 is then actuated so that its beam 19 partially scans the powder layer C3, by solidifying, by sintering and / or melting, a C3.S portion of this layer of C3 powder. , as indicated by the arrow F7 in FIG. 5. This solidified layer portion C3.S is provided, with an appropriate definition of the trajectory of the laser beam 19, to correspond to a two-dimensional section of the object to be manufactured. in other words, in a manner known per se, the beam 19 of the laser 18 strikes a part of the upper surface of the powder layer C 3, this surface portion constituting a section of the object to be manufactured, calculated on FIG. advance, in the sense that, prior to the production of the first layer of powder C1, a set of digitized superimposed sections is determined from a numerical definition of the object to be manufactured, these sections superimposed on each other. corresponding to the portions of solidified layers to successively obtain by scanning, by the laser beam, powder P layered. Thus, it will be understood that, prior to the moment of manufacture shown in FIG. 1, powder P has been layered on the upper face of the piston 14, by spreading and then compacting using the roller 16 and the piston 14, then the thus obtained powder layer C1 was partially scanned by the beam 19 of the laser 18 so as to solidify the IC part S to correspond to the first of the pre-established sections of the object to be manufactured 1, then to the powder P was layered on the powder layer C1, by spreading and then compaction with the aid of the roller 16 and the piston 14, and the powder layer thus obtained C2 was partially scanned by the laser beam so as to to solidify the portion C2.S to correspond to the second section of the object to be manufactured 1.

3021569 9 A l'issue de l'application du laser 18 sur la couche de poudre C3, la partie solidifiée C3.S de cette dernière présente un ou plusieurs défauts D, tels que ceux présentés en détail dans la première partie de ce document. Comme expliqué plus haut, ce ou chacun de ces défauts forme une surépaisseur dans la partie de couche solidifiée C3.S, en saillie 5 vers le haut de la surface supérieure du reste de cette partie solidifiée C3.S. En particulier, dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, la partie solidifiée C3.S de la couche C3 présente des défauts D liés à des contre-dépouilles que forme cette partie de couche solidifiée C3.S par rapport à la partie solidifiée C2.S de la couche C2. Sur les figures, les défauts D sont exagérés à des fins de visibilité. Bien entendu, cet 10 exemple d'apparition des défauts D n'est pas limitatif, dans le sens où, quelle que soit la cause d'apparition du ou des défauts de la partie solidifiée C3.S de la couche de poudre C3, ce ou ces défauts sont corrigés comme expliqué plus loin à l'aide de l'outil 20, en étant, le cas échéant, préalablement détectés comme expliqué ci-après en regard de la figure 6.After the laser 18 has been applied to the powder layer C3, the solidified part C3.S of the latter has one or more defects D, such as those presented in detail in the first part of this document. As explained above, this or each of these defects forms an extra thickness in the solidified layer portion C3.S, projecting upwards from the upper surface of the rest of this solidified part C3.S. In particular, in the exemplary embodiment considered in the figures, the solidified part C3.S of the layer C3 has defects D which are bound to undercuts formed by this part of the solidified layer C3.S relative to the solidified part. C2.S of the layer C2. In the figures, the defects D are exaggerated for visibility purposes. Of course, this example of appearance of the defects D is not limiting, in the sense that, whatever the cause of appearance of the defect (s) of the solidified part C3.S of the powder layer C3, this or these defects are corrected as explained later using the tool 20, being, if necessary, previously detected as explained below with reference to FIG. 6.

15 Dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, une fois que la partie solidifiée C3.S de la couche de poudre C3 est obtenue, les opérations visant à obtenir une quatrième couche de poudre, recouvrant la couche de poudre C3, commencent d'être mises en oeuvre : de manière similaire à ce qui a été expliqué en regard des figures 1 et 2 en vue de l'obtention de la couche de poudre C3, ces opérations consistent, comme 20 montré sur la figure 6, à translater vers le bas le piston 14 selon son axe Z14 de manière similaire à la translation F1, comme indiqué par la flèche F8 sur la figure 6, puis à commencer d'étaler sur la couche de poudre C3 de la poudre supplémentaire P à l'aide du rouleau 16 entraîné simultanément en translation et en rotation de manière similaire à la translation F2 et à la rotation F3, comme respectivement indiqué par les flèches F9 et 25 F10 sur la figure 6. Cependant, ces opérations de mise en couche visant à obtenir une quatrième couche de poudre sont interrompues à l'instant montré sur la figure 6, en raison de la détection d'un des défauts D de la partie solidifiée C3.S de la couche de poudre C3, par le rouleau 16, plus précisément au moment où ce rouleau interfère avec l'un de ces défauts 30 D. Pour ce faire, les moyens d'entraînement du rouleau 16 sont conçus pour contrôler le comportement cinématique du rouleau 16 aux fins de l'étalement de poudre à mettre en couche, à savoir, son couple résistant, sa vitesse de translation et son écart de position angulaire par rapport à la consigne initiale prédéterminée. Une variation mesurée sur l'un de ces paramètres représentatifs du comportement du rouleau indique la présence des 35 défauts D. Autrement dit, plus généralement, le dispositif 10 permet de contrôler, notamment de mesurer, au moins un paramètre représentatif du comportement 3021569 10 cinématique du rouleau 16 lors de son utilisation pour mettre en couche la poudre P et ainsi d'observer une variation de ce ou ces paramètres, due à une résistance à l'étalement de cette poudre sur la partie solidifiée de la couche de poudre à recouvrir par la poudre P, en raison de la présence du défaut D de cette partie de couche solidifiée : 5 par exemple, dans le cas considéré sur les figures, lors de l'étalement de la poudre P par le rouleau 16, le couple d'entraînement en rotation du rouleau 16 s'accroît au moment où ce dernier interfère avec le défaut D de la partie solidifiée C3.S de la couche C3, ce qui implique que le rouleau 16 rencontre un obstacle résistant à son déplacement. Une fois que le défaut D est détecté et que les opérations de mise en couche sont 10 interrompues, le rouleau 16 est entraîné de manière à se retrouver suffisamment écarté du défaut D pour que ce dernier puisse être traité par l'outil de rectification 20. Dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, ce dégagement du rouleau 16 consiste en une translation horizontale dans la direction de l'axe X-X et en sens opposé à la translation F9, comme indiqué par la flèche F11 sur la figure 7. En pratique, le rouleau 16 15 retrouve ainsi, par la translation F11, sa position initiale de la figure 1, autrement dit la position qu'il occupait avant le commencement des opérations de mise en couche visant à réaliser la quatrième couche de poudre. Afin d'éliminer le défaut D, l'outil de rectification 20 est alors actionné, en étant, à la fois, entraîné en rotation sur lui-même autour de son axe central Y20, comme indiqué 20 par la flèche F12 sur la figure 8, et rapproché de la surface supérieure de la partie solidifiée C3.S de la couche de poudre C3 pour y corriger au moins le défaut D précédemment détecté, voire pour y corriger tous les défauts D présents comme dans l'exemple considéré sur les figures. En pratique, le rapprochement entre l'outil 20 et la partie solidifiée C3.S de la couche C3, de manière que la surface extérieure de l'outil 20 25 soit appliquée au contact de la surface supérieure de cette partie de couche solidifiée C3.S, est réalisé selon toutes le cinématiques envisageables : dans l'exemple de réalisation considéré ici, ce rapprochement est réalisé par entraînement de l'outil 20 en translation horizontale dans la direction de l'axe X-X, comme indiqué par la flèche F13 sur les figures 8 à 10, cette translation F13 étant précédée d'un décalage vertical, dans la 30 direction de l'axe Z-Z, entre l'outil 20 et le piston 14, ce décalage résultant ici de la combinaison d'une translation vers le bas selon l'axe Z-Z de l'outil 20 et d'une translation vers le haut selon l'axe Z-Z du piston 14, comme respectivement indiqué par les flèches F14 et F15 sur la figure 8. Plus généralement, le piston 14 est avantageusement déplacé de manière coordonnée à l'actionnement de l'outil de rectification 20, notamment pour 35 renforcer l'action de cet outil sur le défaut D à éliminer.In the embodiment considered in the figures, once the solidified part C3.S of the powder layer C3 is obtained, the operations aiming at obtaining a fourth layer of powder, covering the layer of powder C3, start from be implemented: in a manner similar to that explained with reference to FIGS. 1 and 2 in order to obtain the powder layer C3, these operations consist, as shown in FIG. 6, in translating to down the piston 14 along its axis Z14 in a manner similar to the translation F1, as indicated by the arrow F8 in FIG. 6, then begin to spread on the layer of powder C3 additional powder P with the aid of roller 16 driven simultaneously in translation and in rotation in a manner similar to the translation F2 and the rotation F3, as indicated respectively by the arrows F9 and F10 in FIG. 6. However, these layering operations aim at obtaining a qua third layer of powder are interrupted at the instant shown in Figure 6, due to the detection of one of the defects D of the solidified portion C3.S of the powder layer C3, by the roller 16, more precisely at the moment where this roller interferes with one of these defects D. To do this, the driving means of the roller 16 are designed to control the kinematic behavior of the roller 16 for the purpose of spreading powder to be layered, to namely, its resistant torque, its translation speed and its angular position deviation from the predetermined initial setpoint. A variation measured on one of these parameters representative of the behavior of the roll indicates the presence of the defects D. In other words, more generally, the device 10 makes it possible to control, in particular to measure, at least one parameter representative of the kinematic behavior 3021569 of the roller 16 when it is used to layer the powder P and thus to observe a variation of this or these parameters, due to a resistance to the spreading of this powder on the solidified part of the layer of powder to be coated by the powder P, because of the presence of the defect D of this solidified layer part: for example, in the case considered in the figures, during the spreading of the powder P by the roller 16, the driving torque in rotation of the roller 16 increases at the moment when the latter interferes with the defect D of the solidified part C3.S of the layer C3, which implies that the roller 16 encounters an obstacle resistant to we move. Once the defect D is detected and the layering operations are interrupted, the roll 16 is driven so as to be sufficiently far away from the defect D so that the latter can be processed by the grinding tool 20. In the exemplary embodiment considered in the figures, this clearance of the roll 16 consists of a horizontal translation in the direction of the axis XX and in the opposite direction to the translation F9, as indicated by the arrow F11 in FIG. In practice, the roller 16 thus finds, by the translation F11, its initial position of FIG. 1, in other words the position it occupied before the beginning of the layering operations aimed at producing the fourth layer of powder. In order to eliminate the defect D, the grinding tool 20 is then actuated by being rotated about itself about its central axis Y20 as indicated by the arrow F12 in FIG. and close to the upper surface of the solidified part C3.S of the powder layer C3 to correct at least the previously detected defect D, or even to correct all the defects D present as in the example considered in the figures. In practice, the approximation between the tool 20 and the solidified part C3.S of the layer C3, so that the outer surface of the tool 25 is applied in contact with the upper surface of this solidified layer portion C3. S, is produced according to all possible kinematics: in the embodiment considered here, this approximation is achieved by driving the tool 20 in horizontal translation in the direction of the axis XX, as indicated by the arrow F13 on the FIGS. 8 to 10, this translation F13 being preceded by a vertical offset, in the direction of the axis ZZ, between the tool 20 and the piston 14, this shift resulting here from the combination of a translation downwards. along the axis ZZ of the tool 20 and an upward translation along the axis ZZ of the piston 14, as indicated by the arrows F14 and F15 respectively in FIG. 8. More generally, the piston 14 is advantageously displaced in a coordinated way When the grinding tool 20 is actuated, in particular to reinforce the action of this tool on the defect D to be eliminated.

3021569 11 Lorsque la face extérieure de l'outil 20 interfère avec le défaut D qui avait été détecté par le rouleau 16, comme représenté sur la figure 9, l'outil élimine le défaut D, par enlèvement de matière, autrement dit en retirant, typiquement par abrasion et/ou découpe, la surépaisseur constituant ce défaut. Bien entendu, les conditions 5 d'actionnement de l'outil de rectification 20, ici, la vitesse de sa rotation F12 et la vitesse de sa translation F13, sont adaptées pour réduire la surépaisseur constituant le défaut D en de fines particules, qui sont détachées de la partie solidifiée C3.S de la couche de poudre C3 et dont la présence ne sera pas sensible pour la suite de la mise en oeuvre de la fabrication de l'objet tridimensionnel 1.When the outer face of the tool 20 interferes with the defect D which had been detected by the roller 16, as represented in FIG. 9, the tool eliminates the defect D, by removal of material, in other words by removing, typically by abrasion and / or cutting, the extra thickness constituting this defect. Of course, the operating conditions of the grinding tool 20, here, the speed of its rotation F12 and the speed of its translation F13, are adapted to reduce the excess thickness constituting the defect D into fine particles, which are detached from the solidified part C3.S of the powder layer C3 and whose presence will not be sensitive for the rest of the implementation of the manufacture of the three-dimensional object 1.

10 Avantageusement, comme représenté sur la figure 10, l'entraînement de l'outil de rectification 20 est maintenu de manière que ce dernier passe en regard de toute la surface supérieure de la partie de couche solidifiée C3.S : de cette façon, en plus de corriger le défaut D détecté par le rouleau 16, l'outil 20 corrige les éventuels autres défauts de la partie solidifiée C3.S. Dans l'exemple de réalisation considéré ici, cela 15 revient à réaliser la translation F13 de l'outil 20 depuis l'une des extrémités axiales, selon l'axe X-X, du puits 12 jusqu'à son extrémité axiale opposée, pendant que sa rotation F12 est maintenue. Une fois que le ou les défauts D sont corrigés par l'outil de rectification 20, l'actionnement de ce dernier cesse. Plus précisément, sa rotation F12 est arrêtée et l'outil 20 est déplacé jusqu'à sa position initiale qu'il occupait avant son actionnement, c'est-à-dire à sa position de la figure 7. Pour ce faire, dans l'exemple de réalisation considéré ici, l'outil 20 est d'abord translaté vers le haut selon l'axe Z-Z, comme indiqué par la flèche F16 sur la figure 11, puis est translaté horizontalement selon l'axe X-X, comme indiqué par la flèche F17 sur la figure 12. Les opérations de mise en couche, visant à former une 25 quatrième couche de poudre sur la couche C3, peuvent alors recommencer : cette fois-ci, ces opérations de mise en couche seront menées à leur terme puisque le défaut D, dont la détection avait interrompu précédemment ces opérations, a été éliminé. Et, bien entendu, une fois que la quatrième couche de poudre est finie d'être mise en forme, une partie de cette quatrième couche de poudre est ensuite solidifiée par le laser 18. Plus 30 généralement, les opérations qui viennent d'être décrites de la figure 1 à la figure 12 sont répétées pour mettre en couche et partiellement solidifier autant de couches de poudre que nécessaires à l'obtention de l'objet tridimensionnel 1 complet, c'est-à-dire autant de couches de poudre que de sections de cet objet préalablement calculées, comme expliqué plus haut.Advantageously, as shown in FIG. 10, the drive of the grinding tool 20 is held in such a way that the latter passes next to the entire upper surface of the solidified layer portion C3.S: in this way, in in addition to correcting the defect D detected by the roller 16, the tool 20 corrects any other defects of the solidified part C3.S. In the embodiment considered here, this amounts to carrying out the translation F13 of the tool 20 from one of the axial ends, along the axis XX, of the well 12 to its opposite axial end, while its F12 rotation is maintained. Once the defect (s) D are corrected by the grinding tool 20, the actuation of the latter ceases. More specifically, its rotation F12 is stopped and the tool 20 is moved to its initial position that it occupied before its actuation, that is to say to its position in FIG. 7. To do this, in the embodiment considered here, the tool 20 is first translated upwards along the axis ZZ, as indicated by the arrow F16 in FIG. 11, then is translated horizontally along the axis XX, as indicated by FIG. arrow F17 in FIG. 12. The layering operations, aimed at forming a fourth layer of powder on the layer C3, can then begin again: this time, these layering operations will be completed as the D fault, whose detection had previously interrupted these operations, was eliminated. And, of course, once the fourth layer of powder is finished to be shaped, part of this fourth layer of powder is then solidified by the laser 18. More generally, the operations just described of Figure 1 to Figure 12 are repeated to layer and partially solidify as many layers of powder as necessary to obtain the complete three-dimensional object 1, that is to say, as many layers of powder as sections of this object previously calculated, as explained above.

35 On notera que, dans l'exemple de réalisation considéré sur les figures, dans la mesure où le rouleau 16 et l'outil 20 partagent en partie leurs moyens d'entraînement, les 3021569 12 translations F13 et F17 de l'outil 20 s'accompagnent d'une translation correspondante du rouleau 16, tandis que les translations F14 et F16 de l'outil 20 induisent un décalage vertical relatif entre cet outil et le rouleau 16. Par ailleurs, suivant un mode de réalisation, l'actionnement de l'outil de 5 rectification 20 pour corriger au moins un défaut de la partie solidifiée d'une couche de poudre venant d'être réalisée, comme sur les figures 8 à 12 pour la correction des défauts D de la partie de couche solidifiée C3.S, est commandé sans détection préalable du défaut à éliminer, mais de manière préétablie selon une stratégie d'actionnement préalablement paramétrée. Pour ce faire, avant de commencer à mettre en couche la 10 poudre P pour réaliser la première couche C1, et après avoir, comme expliqué plus haut, déterminé l'ensemble des sections superposées numérisées à partir de la définition numérique de l'objet 1 à fabriquer, une ou plusieurs sections dites à risque sont identifiées parmi l'ensemble des sections superposées précitées, chaque section à risque présentant une prédisposition à l'apparition de défauts dans la partie de couche solidifiée 15 correspondant à cette section à risque. En pratique, cette identification des sections à risque repose sur l'expertise de l'opérateur mettant en oeuvre le procédé de fabrication de l'objet 1 et/ou sur des moyens prédictifs dédiés, typiquement des algorithmes, prévus pour répertorier les régions de l'objet à fabriquer tendant à faire apparaître des défauts, telles que des régions en contre-dépouille. Dans tous les cas, une fois que les opérations 20 de mise en couche et de solidification de la poudre ont commencé, en vue de fabriquer l'objet 1, les opérations de correction de défaut, telles que celles illustrées par les figures 7 à 12, sont systématiquement mises en oeuvre juste après la solidification d'une partie de couche correspondant à l'une des sections à risque précitées. En tenant compte des explications qui précèdent, on comprend qu'une variante du 25 procédé consiste à corriger exclusivement des défauts que l'on peut qualifier de prévisibles, dans le sens où ils concernent les sections à risque de l'objet à fabriquer, préalablement identifiées avant même la mise en couche et la solidification de la première couche de poudre : dans cette variante, cela revient à dire que les opérations de détection, telles qu'illustrées par les figures 6 et 7, ne sont pas mises en oeuvre. A 30 l'inverse, une autre variante consiste à corriger exclusivement des défauts faisant l'objet d'une détection, comme celle illustrée par les figures 6 et 7, sans chercher préalablement aux opérations de mise en couche et de solidification, à identifier, parmi les sections superposées numérisées, des sections à risque. Bien entendu, une autre variante, qui est préférée, consiste à combiner les deux variantes précédentes : de cette façon, les défauts 35 prévisibles sont traités systématiquement, sans même chercher à les détecter, ce qui évite, pour ces défauts prévisibles, de mettre en oeuvre des opérations de détection, telles 3021569 13 que celles illustrées par les figures 6 et 7, tandis que des défauts imprévisibles, c'est-à- dire apparaissant dans des parties de couches solidifiées correspondant à des sections autres que les sections à risque, sont tout de même éliminés, après avoir été détectés comme sur les figures 6 et 7.It should be noted that, in the exemplary embodiment considered in the figures, insofar as the roller 16 and the tool 20 partially share their drive means, the translations F13 and F17 of the tool 20 are accompanied by a corresponding translation of the roller 16, while the translations F14 and F16 of the tool 20 induce a relative vertical offset between this tool and the roller 16. In addition, according to one embodiment, the actuation of the grinding tool 20 for correcting at least one defect in the solidified part of a powder layer which has just been produced, as in FIGS. 8 to 12 for the correction of defects D of the solidified layer part C3.S , is controlled without prior detection of the defect to be eliminated, but in a pre-established manner according to an actuation strategy previously set. To do this, before starting to layer the powder P to make the first layer C1, and having, as explained above, determined all the superimposed sections digitized from the numerical definition of the object 1 to manufacture, one or more so-called risk sections are identified among all the aforementioned superimposed sections, each risk section having a predisposition to the appearance of defects in the solidified layer portion 15 corresponding to this risk section. In practice, this identification of the risk sections is based on the expertise of the operator implementing the method of manufacturing the object 1 and / or on dedicated predictive means, typically algorithms, intended to list the regions of the invention. object to be made tending to reveal defects, such as undercut areas. In all cases, once the powdering and solidification operations of the powder have begun, in order to manufacture the object 1, the defect correction operations, such as those illustrated in FIGS. , are systematically implemented just after the solidification of a portion of the layer corresponding to one of the risk sections mentioned above. Taking into account the above explanations, it will be understood that a variant of the method consists in correcting exclusively defects that may be described as predictable, in the sense that they relate to the risk sections of the object to be manufactured, previously identified even before the layering and solidification of the first powder layer: in this variant, that is to say that the detection operations, as illustrated by Figures 6 and 7, are not implemented. Conversely, another variant consists in correcting exclusively detected defects, such as that illustrated in FIGS. 6 and 7, without prior searching for the lay-up and solidification operations, to be identified, among the digitized superimposed sections, sections at risk. Of course, another variant, which is preferred, consists of combining the two preceding variants: in this way, the foreseeable defects are systematically treated, without even seeking to detect them, which makes it possible, for these foreseeable faults, to avoid detection operations, such as those illustrated in FIGS. 6 and 7, while unpredictable defects, that is to say occurring in portions of solidified layers corresponding to sections other than the risk sections, are still removed after being detected as in Figures 6 and 7.

5 Ainsi, le procédé de fabrication et le dispositif associé 10 permettent : - d'améliorer la fiabilité pour réaliser la fabrication, sans interruption, de l'objet 1 complet, grâce à l'élimination, dès leur apparition, des défauts D dans les parties de couche solidifiées ; et - d'augmenter la faisabilité et la qualité des objets tridimensionnels pouvant être 10 fabriqués, en facilitant, entre autres, la réalisation des contre-dépouilles présentes dans la géométrie de ces objets, ainsi que la réalisation de formes complexes.Thus, the manufacturing method and the associated device 10 make it possible: to improve the reliability to carry out the production, without interruption, of the complete object 1, thanks to the elimination, as soon as they appear, of the defects D in the solidified layer parts; and to increase the feasibility and the quality of the three-dimensional objects that can be manufactured, by facilitating, among other things, the making of the undercuts present in the geometry of these objects, as well as the production of complex shapes.

Claims

1. A method for manufacturing a three-dimensional object (1) by solidification of powder, comprising: a layering step in which powder (P) is formed into a layer (C1, C2, C3), and - a solidification step during which a beam (19) of a laser (18) solidifies a portion (C1 .S, C2.S, C3.S) of the powder layer prepared at the result of the layering step, this solidified part corresponding to a two-dimensional section of the object to be manufactured (1), scanned by the laser beam, in which method the layering step then step of solidification are repeated one after the other, by superimposing the layers of powder (C1, C2, C3), until the object which consists of the parts of solidified layers (Cl.S, C2.S , C3.S), characterized in that the method further comprises at least one fault correction step, during which a rectification tool n (20) corrects at least one, or even each, defect (D) of the solidified layer portion (C3.S) obtained at the end of at least one of the repeated solidification steps.

Method according to Claim 1, characterized in that, during the defect correction step, the grinding tool (20) is applied to the upper surface of the solidified layer part (C3.S). and corrects the or each defect (D) by removal of material, in particular by abrasion.

3.- Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that, during at least one or even each of the layering steps, controlling the solidified layer portion (C3.S) , obtained at the end of the solidification step which preceded the current layering step, to detect a defect, and, in the event of detection of a defect, the step of layer in progress then the defect correction step is implemented to correct the detected fault, then the layering step is implemented again.

4. A process according to claim 3, characterized in that, to implement each layering step, a roller (16) is used which is simultaneously rotated on itself about a central axis ( Y16) of the roller and in translation perpendicular to this axis so as to spread the powder (P) to be layered, and of which at least one parameter of the kinematic behavior is measured so as to detect the defect (D) by observation of a variation of this parameter.

5. A process according to any one of the preceding claims, characterized in that the method further comprises a preparatory step which is carried out before the other steps of the process and in which a set of superimposed sections is determined. digitized from a numerical definition of the object to be manufactured, which correspond to the solidified layer parts to successively obtain during the repetition of the layering and solidification steps, in that, during the step preparatory, at least one so-called risk section is identified among the set of sections, predisposed that at least one defect (D) appears in the solidified layer part corresponding to this risk section, and in that after the solidification step at the end of which the solidified layer portion corresponds to the or each risk section, the correction step is carried out.

6. A process according to any one of the preceding claims, characterized in that, during each layering step, a piston (14) for supporting the layered powder is moved, and in that during the correction step, the piston is moved in a coordinated manner to the operation of the grinding tool (20).

7. A device for manufacturing a three-dimensional object (1) by solidification of powder, comprising: layer-forming means (14, 16) adapted to put powder (P) in the form of layers of powder ( C1, C2, C3), and - a laser (18) emitting a beam (19), which is directed towards each layer of powder shaped by the layering means and which is adapted to solidify a part (Cl .S, C2.S, C3.S) of each layer of powder, corresponding to a two-dimensional section of the object to be manufactured (1), swept by the beam, characterized in that the device further comprises a tool for grinding (20) adapted to correct at least one or even each defect (D) of the solidified part (C1.S, C2.S, C3.S) of the powder layers (C1, C2, C3). 3021569 16

8.- Device according to claim 7, characterized in that the grinding tool (20) is adapted to correct the defect (s) (D) by removal of material, including abrasion. 5

9.- Device according to claim 8, characterized in that the grinding tool (20) is a cutter or a grinding wheel.

10. A device according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the grinding tool (20) and a powder spreading roller (16) belonging to the setting means (14, 16 ) are controlled by common means for selective actuation of the grinding tool and the powder spreading roller.